Chris Anderson: Shep, puno ti hvala što si došao.
Čini mi se da je tvoj avion sletio prije dva sata u Vancouveru.
Užitak je imati te ovdje.
Dakle, ispričaj nam kojim putem doći od Einsteinove formule do crne rupe.
Sheperd Doeleman: Prije više od 100 godina
Einstein je postavio geometrijsku teoriju gravitacije
koja mijenja prostor-vrijeme.
Dakle, tvar mijenja prostor-vrijeme
i tada zauzvrat prostor-vrijeme govori tvari kako se kretati.
Možete staviti dovoljno tvari u dovoljno malo područje
tako da probije prostor-vrijeme
i tada čak niti svjetlost ne može pobjeći,
gravitacijska sila zadržava čak i svjetlost unutra.
CA: Dakle, prije toga, razlog zašto se Zemlja okreće oko Sunca
nije bio zbog toga što Sunce vuče Zemlju kao što mislimo,
nego doslovce mijenja oblik prostora
tako da na neki način padamo oko Sunca.
SD: Upravo tako, geometrija prostor-vremena
govori Zemlji kako se kretati oko Sunca.
Gotovo vidite kako crna rupa probija prostor-vrijeme
i kada u njega duboko uđe,
to je točka u kojoj svjetlost kruži oko crne rupe.
CA: Dakle to je, čini mi se, ono što se ovdje događa.
Ovo nije fotografija,
ovo je računalna simulacija onoga što smo oduvijek mislili,
kao, horizont događaja oko crne rupe.
SD: Do prije prošlog tjedna nismo imali pojma kako crna rupa zbilja izgleda.
Najbolje što smo mogli su bile simulacije kao ova putem superračunala,
ali čak i ovdje vidite ovaj prsten svjetlosti
koji je orbita fotona.
Tu se fotoni doslovno kreću oko crne rupe
i oko toga je vrući plin koji privlači crna rupa,
a vruć je zbog trenja.
Sav taj plin pokušava ući u vrlo mali volumen i zato se zagrijava.
CA: Prije nekoliko godina započeli ste misiju
kako biste pokušali uslikati jednu od tih stvari.
Mislim da ste,
fokusirali ste se na jednu jako udaljenu galaksiju.
Reci nam nešto o toj galaksiji.
SD: To je galaksija -
zumirat ćemo galaksiju M87, ona je udaljena 55 milijuna svjetlosnih godina.
CA: 55 milijuna.
SD: Što je daleki put.
I u njenom središtu
nalazi se crna rupa mase šest i pol milijardi masa Sunca.
To nam je zaista teško dokučiti, zar ne?
Šest i pol milijardi Sunaca zbijenih u jednu točku.
I upravlja energijom centra galaksije.
CA: Ali čak i ako je toliko ogromna, zato što je toliko udaljena
sanjati da je uslikamo,
to je nevjerojatno teško.
Bila bi potrebna nevjerojatna rezolucija.
SD: Crne rupe su najmanji objekti u poznatom svemiru.
Ali imaju jako veliki efekt na cijele galaksije.
Ali za vidjeti je
morali biste napraviti teleskop veličine Zemlje
zato što nam crna rupa koju gledamo
daje ogromne radio valove.
Emitira ih cijelo vrijeme.
CA: To je upravo ono što ste napravili.
SD: Tako je. Ovo što vidite:
Koristili smo teleskope iz cijelog svijeta,
savršeno ih sinkronizirali s atomskim satovima,
tako da su primili svjetlosne valove iz te crne rupe
i tada smo spojili sve podatke zajedno kako bismo kreirali fotografiju.
CA: Kako biste to napravili,
vrijeme je moralo biti povoljno
na svim tim lokacijama u isto vrijeme
kako biste imali bistri pogled.
SD: Morali smo imati sreće na mnogo razina.
A ponekad je bolje imati sreće nego pameti.
U ovom slučaju mislim da smo imali oboje.
Ali svjetlost je morala doći iz crne rupe.
Morala je doći kroz intergalaktički prostor,
kroz Zemljinu atmosferu gdje ju je vodena para mogla apsorbirati,
i sve se savršeno poklopilo,
veličina Zemlje na toj valnoj duljini svjetlosti,
jedan milimetar valne duljine,
bilo je taman dovoljno kako bi otkrilo tu crnu rupu udaljenu 55 milijuna svjetlosnih godina.
Svemir nam je govorio što moramo učiniti.
CA: Dakle počeli ste primati velike količine podataka.
Mislim da je ovo polovica podataka iz samo jednog teleskopa.
SD: Da, ovo je jedan od članova našeg tima, Lindy Blackburn,
i pokazuje polovicu podataka
snimljenih teleskopom Large Millimeter
koji se nalazi na 4,5 kilometarskoj planini u Meksiku.
I pokazuje pola petabajta podataka.
Što je, da stavimo u razumljivi termin,
količina cjeloživotnih selfija 5000 osoba.
(Smijeh)
To je mnogo podataka.
Dakle, ovo je sve poslano brodom, niste to mogli poslati preko interneta.
Svi ovi podaci su poslani na jedno mjesto
i počeo je masovni napor računala kako bi ih analizirali.
I niste mogli znati
što ćete vidjeti kao krajnji rezultat.
SD: Način na koji ova tehnika radi je -
zamislite da uzmete optičko zrcalo i razbijete ga
i stavite sve komadiće na različita mjesta.
Način na koji standardno zrcalo funkcionira
je da se zrake svjetlosti odbijaju od površine, što je savršeno,
i fokusiraju se u određenoj točki u isto vrijeme.
Uzmemo sve te zapise
i preciznošću atomskog sata
savršeno ih uskladimo kasnije u superračunalu.
Rekreiramo, recimo, leće veličine Zemlje.
I jedini način za to postići je dopremiti podatke natrag avionom.
Ništa nije brže od Boeinga 747 kad je riječ o tvrdim diskovima.
(Smijeh)
CA: Dakle, prije par tjedana ili par mjeseci
na nekom zaslonu računala negdje
ovo se počelo vidjeti.
Ovaj moment.
SD: Pa, trebalo je dosta vremena.
CA: Mislim, pogledajte ovo.
To je to.
To je prva fotografija.
(Pljesak)
Reci nam što zapravo ovdje gledamo.
SD: Još sam zaljubljen.
(Smijeh)
Dakle ono što vidite je ta poslijednja orbita fotona.
Vidite golu Einsteinovu geometriju.
Rupa u prostor-vremenu je toliko duboka
da se svjetlost kreće oko nje u orbiti,
tako da se svjetlost iza crne rupe, što ćemo, mislim, uskoro vidjeti,
kreće okolo i prilazi nam ovim paralelnim linijama
u upravo toj orbiti.
Ispada da je ta orbita korijen od 27
puta samo pregršt fundamentalnih konstanti.
To je zbilja izvanredno kada razmislite.
CA: Kada...
U mojoj glavi, pomisao o crnim rupama
je pomisao na horizont događaja,
tamo je mnoštvo tvari i svjetlosti koji se vrte u krug u tom obliku.
Ali je zapravo kompliciranije od toga.
Provedi nas kroz ovu animaciju, jer se svjetlost izobličuje oko nje.
SD: Ovdje vidite da se nešto svjetlosti odostraga izobličuje,
dok nešto svjetlosti kruži oko orbite crne rupe.
Ali kada imate dovoljno svjetlosti
iz svog tog vrućeg plina koji kruži oko crne rupe,
tada vidite sve te svjetlosne zrake
kako se sakupljaju na ovom ekranu,
što je zamjena za ono gdje se ti i ja nalazimo.
I vidite kako prsten poprima oblik.
I to je ono što je Einstein predvidio prije preko 100 godina.
CA: Da, to je nevjerojatno.
Reci nam nešto više o tome što zapravo gledamo.
Kao prvo, zašto su neki dijelovi svjetliji od drugih?
SD: Ono što se događa jest da se crna rupa okreće.
Tako da se dio plina kreće prema nama odozdo,
a udaljava odozgo.
I kao što sirena na vlaku ima viši ton
kada vlak ide prema vama,
više energije dolazi iz plina koji ide prema nama nego iz onoga koji se odmiče.
Donji dio vidite svjetlije
zato što je ta svjetlost izbačena prema nama.
CA: I koliko je to u stvarnosti veliko?
SD: Cijeli naš Sunčev sustav bi stao unutar crnog kruga.
I, ako smijem,
taj crni krug je ustvari otisak horizonta događaja.
Razlog zašto tamo ne vidimo svjetlost
je to što je svjetlost koja nam je od tamo trebala doći
progutao horizont događaja.
Tako da, to je to.
Dakle kada pomislimo na crnu rupu,
pomislimo na te ogromne zrake kako izbijaju iz nje
točno u našem pravcu.
Zašto ih ne vidimo?
SD: Ovo je vrlo moćna crna rupa.
Ne prema univerzalnim standardima, ali ipak moćna,
i smatramo da iz sjevernog i južnog pola ove crne rupe
dolaze zrake.
Mi smo preblizu da zbilja vidimo sve te zrake.
Ali korijeni tih zraka osvjetljuju prostor-vrijeme.
I to je ono što se ovija oko crne rupe.
CA: Da se nalazimo u svemirskom brodu koji nekako kruži oko toga,
koliko bi mu zbilja dugo trebalo da prođe oko nje?
SD: Prvo, dao bih sve da budem na tom svemirskom brodu.
(Smijeh)
Zapišite me.
Postoji nešto što se zove, ako mogu biti nesiguran na trenutak,
najunutarnjija stabilna kružna orbita
koja je najunutarnjija orbita na kojoj se tvar može kretati oko crne rupe
prije nego potone unutra.
I za ovu crnu rupu iznosila bi između tri dana i otprilike jednog mjeseca.
CA: Toliko je moćna, čudno spora na nekoj razini.
Mislim, ne biste niti primijetili
da padate kroz horizont događaja da ste tamo.
SD; Možda ste čuli za efekt "špagetifikacije",
dok padate u crnu rupu
gravitacijsko polje na vašim nogama je mnogo jače nego na glavi
tako da ste rastrgani.
Ova crna rupa je toliko velika
da nećete postati špaget.
Samo ćete tonuti ravno kroz taj horizont događaja.
CA: Dakle, to je kao ogromni tornado.
Kada je Dorothy šibao tornado, završila je u Ozu.
Gdje mi završimo ako upadnemo u crnu rupu?
(Smijeh)
SD: U Vancouveru.
(Smijeh)
CA: O, moj Bože.
(Pljesak)
Taj crveni krug je ono što je zastrašujuće.
Ne, zbilja.
SD: Crne rupe su zbilja središnja misterija našeg vremena
zato što se tamo susreću kvantni i gravitacijski svijet.
Ono što je unutra je singularnost.
I tamo se sve sile ujedinjuju
zato što je gravitacijska sila konačno dovoljno jaka kako bi se natjecala sa svim ostalim silama.
Ali sve je skriveno od nas,
svemir je to sakrio ultimativnim plaštom nevidljivosti,
zato ne znamo što se tamo događa.
CA: Dakle, postoji manja crna rupa u našoj galaksiji.
Možemo li se vratiti na našu predivnu galaksiju?
Ovo je Mliječni put, ovo je naš dom.
I negdje u njegovom središtu nalazi se još jedna crna rupa,
koju također pokušavate pronaći.
SD: Već znamo da je tamo i već smo prikupili podatke o njoj.
Trenutno radimo na tim podacima.
Tako da se nadamo da ćemo u budućnosti imati nešto, ne mogu reći kada.
CA: Puno je bliža, ali također i puno manja,
možda slične veličine kao ona koju smo vidjeli?
SD: Točno. Ispada da crna rupa u galaksiji M87,
koju smo maloprije vidjeli,
ima šest i pol milijardi masa Sunca.
Ali je toliko udaljena da se čini određene veličine.
Crna rupa u središtu naše galaksije je tisuću puta manje mase,
ali je i tisuću puta bliža.
Tako da ima istu prividnu veličinu na nebu.
CA: Završno, naklon za izvanrednu skupinu ljudi.
Tko je ova ekipa?
SD: Dakle, ovo je samo dio ekipe.
Divili smo se odazivu koji je ova slika imala.
Da ste mi rekli da će biti na svim tim naslovnicama,
nisam siguran da bih vam vjerovao, ali bila je.
Zato jer je ovo velika misterija
i inspirirala nas je i nadam se da je inspirirajuća za sve.
Ali važnija stvar je da je ovo samo manji dio ekipe.
Ima nas 200 u 60 instituta
i 20 zemalja i regija.
Ako želite napraviti globalni teleskop, morate imati globalnu ekipu.
A tehnologija koju smo koristili umrežuje teleskope diljem svijeta
i nekako lako zaobilazi kroz neke probleme koji nas dijele.
I kao znanstvenicima prirodno nam je okupiti se kako bismo učinili nešto ovakvo.
CA: Ovo je inspirativno za svu našu ekipu koju imamo ovaj tjedan.
Shep, puno ti hvala za ono što si napravio i što si došao.
SD: Hvala tebi.
(Pljesak)